熔融石英的性能特点和使用

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【精品文章】石英陶瓷产品应用及制备方法简介

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石英陶瓷产品应用及制备方法简介
一、概述
 石英陶瓷是一种新型高纯耐高温石英材料,它既保留了石英玻璃的诸多优点,又可采用陶瓷的一系列生产工艺。

它是以熔融石英或石英玻璃为原料,经破碎、制浆、成坯、烧成、冷加工等一系列工序制备而成的产品。

 熔融石英陶瓷于六十年代初最早由美国开发成功并于1963年投入批量生产。

石英陶瓷具有导热性低、膨胀系数小、热稳定性好、点绝缘性好、耐化学腐蚀性好等优点,而且相比石英玻璃,具有更低的热传导率以及更高的抗析晶扩散性能。

由于具有上述诸多优点,因此自问世后石英陶瓷被广泛应用于国防、能源、低压铸造、金属冶金、钢铁、玻璃、化工、科研等领域。

 二、生产工艺
 石英陶瓷的生产工艺主要分为制模、制浆、制坯、干燥、烧结、冷加工等几大步骤,目前主流的生产工艺按照制坯方式的不同分为注浆成型和注凝成型两种:
 1.注浆成型
 通过将具有一定悬浮性的石英料浆注入石膏模(多孔模具)内,通过石膏模的毛细管力将料中的水分吸收,水分带动细粉颗粒和粗颗粒做移动,吸附堆积成型。

 优点:体积密度能达到较高水平,硬度高。

 缺点:a.吸浆时细颗粒移动,容易形成分层面,密度不够均匀;b.素坯强度低;c.尺寸不规整,有较大的偏差。

石英砂 熔融 温度

石英砂 熔融 温度

石英砂熔融温度石英砂是一种常见的矿物,具有广泛的应用领域。

在高温条件下,石英砂可以熔融并形成玻璃状物质。

本文将从石英砂的熔融温度、熔融过程以及熔融后的应用等方面进行阐述。

石英砂的熔融温度是指石英砂在加热的过程中达到熔融状态所需的温度。

石英砂的主要成分是二氧化硅(SiO2),其熔点约为1713摄氏度。

当石英砂被加热到这个温度时,其晶体结构发生变化,原子间的键断裂,使得石英砂转变为液态状态。

石英砂的熔融过程可以分为三个阶段:加热阶段、熔化阶段和冷却阶段。

在加热阶段,石英砂会随着温度的升高逐渐失去结晶性,晶格结构开始松散,原子间的键开始断裂。

当温度达到石英砂的熔点时,石英砂开始熔化,形成黏稠的液体。

在冷却阶段,熔融的石英砂逐渐冷却并重新结晶,形成不同晶体结构的石英。

石英砂的熔融温度对其应用具有重要影响。

熔融石英砂具有优异的耐热性和抗侵蚀性,因此广泛应用于高温工艺中,如玻璃制造、陶瓷工业、光学材料等。

熔融石英砂可以制成各种形状的玻璃制品,如玻璃管、玻璃棒、玻璃板等。

此外,熔融石英砂还可以用作半导体材料、光纤等高科技领域的基础材料。

在石英砂的熔融过程中,温度是一个关键参数。

过高或过低的温度都会对熔融过程产生不良影响。

如果温度过高,石英砂会烧结、气泡产生,从而影响熔体的质量。

如果温度过低,石英砂无法完全熔化,影响玻璃制品的质量和性能。

因此,在石英砂的熔融过程中,需要控制好温度,确保石英砂能够充分熔化,并保持合适的黏度和流动性。

石英砂的熔融温度是指石英砂在加热过程中达到熔融状态所需的温度。

石英砂的熔点约为1713摄氏度,熔融过程包括加热、熔化和冷却三个阶段。

熔融石英砂具有广泛的应用领域,可以制成各种玻璃制品,并用于高科技领域。

石英砂的熔融温度对其应用具有重要影响,需要控制好温度以确保石英砂的熔化和流动性。

希望通过本文的介绍,能够增加对石英砂熔融温度的了解。

熔融石英材料的色散与棱镜对的色散补偿

熔融石英材料的色散与棱镜对的色散补偿

熔融石英材料的色散与棱镜对的色散补偿下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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熔融石英熔点

熔融石英熔点

熔融石英熔点熔融石英是一种常见的无机材料,其熔点是指在一定的温度下,石英能够从固态转变为液态的温度。

熔融石英的熔点是非常高的,这使得它在许多应用中都具有重要的作用。

下面我们将详细介绍熔融石英的熔点,并探讨其原因。

熔融石英的熔点通常被认为是非常高的,大约在1713摄氏度(3115华氏度)左右。

这意味着在这个温度下,石英会开始熔化,并转变为液态。

这个高熔点使得熔融石英可以在高温环境下使用,例如在实验室中的高温反应器、玻璃工业中的高温熔融过程等。

那么为什么熔融石英的熔点如此之高呢?这是由于石英的结构特性决定的。

石英分子的基本结构是由硅氧键连接起来的,形成了一种称为硅氧四面体的结构单元。

在石英中,这些硅氧四面体通过共享氧原子相连,形成了一种三维的网络结构。

这种结构非常稳定,使得石英具有非常高的熔点。

在石英的结构中,每个硅氧四面体的一个氧原子会与相邻四面体中的硅原子形成共价键。

这种强烈的化学键使得石英的结构非常稳定,并且需要高能量才能破坏这些键。

因此,当温度升高到接近石英的熔点时,分子之间的共价键变得不稳定,石英开始熔化。

此外,石英的高熔点也与其晶体的有序排列有关。

在石英中,硅氧四面体的排列方式是非常有序的,这种有序排列也增加了石英的稳定性。

当温度升高时,这种有序排列会逐渐破坏,从而导致石英的熔化。

石英的高熔点使得它在很多领域都有广泛的应用。

在实验室中,熔融石英常常用于制作高温反应器、石英管等。

由于其高温稳定性,熔融石英可以在高温下承受化学反应的冲击,而不会熔化或变形。

此外,在玻璃工业中,熔融石英也被广泛应用于高温熔融过程中。

例如,在玻璃窑中,熔融石英被用作容器和熔融剂,能够承受高温下的熔融玻璃,并且不会与玻璃发生反应。

这使得熔融石英成为一种理想的材料,用于制造高品质的玻璃产品。

总的来说,熔融石英的熔点非常高,达到了1713摄氏度左右。

这是由于石英的结构特性和硅氧键的高稳定性所决定的。

石英的高熔点使得它在许多高温应用中都具有重要的作用,例如实验室高温反应器和玻璃工业中的高温熔融过程。

熔融石英的分化过程

熔融石英的分化过程

熔融石英的分化过程熔融石英是一种常见的无机材料,具有高温稳定性、化学稳定性和优良的光学性能。

它广泛应用于光学、电子、半导体等领域。

熔融石英的制备过程包括原料选择、石英粉体制备、熔融和成型等步骤。

下面将详细介绍熔融石英的分化过程。

一、原料选择熔融石英的主要原料是高纯度二氧化硅(SiO2)。

在制备过程中,需要选择纯度高、杂质含量低的二氧化硅原料,以确保最终产品的质量。

二、石英粉体制备将选好的二氧化硅原料进行粉碎处理,得到细小颗粒的二氧化硅粉末。

这可以通过机械碾磨或者球磨等方法来实现。

对得到的二氧化硅粉末进行筛分,去除不符合要求的颗粒大小。

三、预处理为了提高后续工艺步骤中的成品质量,还需要对二氧化硅粉末进行预处理。

这个步骤包括清洗、干燥和除尘等过程。

清洗可以去除粉末表面的杂质和污染物,干燥可以去除水分,而除尘则可以减少后续工艺中的杂质。

四、熔融将经过预处理的二氧化硅粉末放入特殊的熔炉中进行熔融。

这个过程需要控制合适的温度和时间,以确保二氧化硅充分熔化并形成均匀的液体状态。

通常情况下,需要使用高温电阻炉或者感应加热炉来提供足够高的温度。

五、成型在二氧化硅完全熔融后,需要将其进行成型。

常见的成型方法包括浇铸法、拉伸法和压制法等。

浇铸法是将熔融的二氧化硅倒入模具中,并通过冷却使其固化成所需形状。

拉伸法则是将熔融的二氧化硅通过拉伸使其变细,并在拉伸过程中形成所需形态。

压制法则是将粉末或颗粒状态的二氧化硅放入模具中,施加高压使其成型。

六、退火成型后的熔融石英需要进行退火处理,以消除内部应力和改善材料的性能。

退火通常在高温下进行,可以使用电阻炉或者气氛控制炉来提供合适的条件。

退火过程中需要控制温度和时间,以确保材料达到理想的晶体结构和物理性能。

七、精加工经过退火处理的熔融石英可以进行精加工,以满足不同应用领域的需求。

这包括切割、抛光、镀膜等工艺步骤。

切割可以将大块的熔融石英切割成所需尺寸,抛光则是为了提高表面质量和光学性能,而镀膜则可以增强材料的特定功能。

石英玻璃化学性能

石英玻璃化学性能

石英玻璃化学性能石英玻璃具有高度的化学稳定性,除氢氟酸和热磷酸外,不仅在常温下,而且在高温下也耐各种酸、王水、中性盐、硫和碳的侵蚀,化学稳定性比镍铬合金和陶瓷大150倍,是最好的耐酸材料。

石英玻璃属酸性物质,在耐碱性与乃耐碱性盐方面比较差,能与此类型试剂生成可溶性硅酸盐,故不适用于制造强碱性反应的仪器。

在800o C以下,除P b O以外,石英玻璃实际上不受金属氧化物侵蚀;800o C以上与ZnO、R2O(R表示碱金属)起反应;900o C以上与BaO、MgO、Fe2O3起反应。

1000o C以上与AI2O3、CaO起反应。

熔融金属对石英玻璃的侵蚀性是不同的,对Ag、Au、Cd、Hg、Pt、Mo、Sn、W、Zn 耐侵蚀,与Ca在600o C 以上起反应,与Al、Le、Mg在800o C以上起反应,而与Li在250o C以上即起反应。

硅对石英玻璃有侵蚀,而碳在1800o C以上与石英玻璃起反应,在850o C以下,石英玻璃与Na2CO3不起反应,900o C以下,石英玻璃与Na2So4起反应,而在800o C时硝酸钠、无水硼砂、氯化钙强烈侵蚀石英玻璃。

在常温下,石英玻璃对水是稳定的,即使在高温高压下,水对石英玻璃的侵蚀也是很小,在100个大气压和310o C下与水作用3小时,石英玻璃的失重仅为1.13克/米2。

石英光学玻璃性能石英玻璃的光学性能有其独特之处,它可以透过远紫外光谱,是所有透紫外材料最优者,可透过可见光和近红外光谱,用户可以根据需要,从185-3500μm 波段范围内任意选择所需品种。

折射率石英玻璃的折射率很小,透明石英玻璃的折射率ND=1.45845,光学石英玻璃在20o C 之标准值ND=1.4586±4×10-4。

在紫外部分(214.4纳米-280.3纳米)的折射率为1.5341-1.4942;在可见光部分(404.6纳米-766.5纳米)为1.4698-1.45413;在红外部分(863.0纳米-36501纳米)为1.45251-1.47454,随波长增加而折射率下降。

熔融石英陶瓷的制备及其增强性的研究(可编辑)

熔融石英陶瓷的制备及其增强性的研究(可编辑)

熔融石英陶瓷的制备及其增强性的研究桂林理工大学硕士学位论文熔融石英陶瓷的制备及其增强性研究姓名:刘恒波申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:蒋述兴20090401桂林理工大学硕士学位论文摘要熔融石英陶瓷是一种以熔融石英或石英玻璃边角料为原料经特殊生产工艺再经高温烧结而成的特种耐火陶瓷材料,又称为石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品。

熔融石英陶瓷不仅具备了石英玻璃的许多优良性质,如热膨胀系数小、热震稳定性好、电性能好、核性能好、耐化学侵蚀性好等特点,干燥及烧成收缩小,易于成型复杂形状及大件制品等。

目前熔融石英陶瓷材料广泛应用于太阳能电池用多晶硅铸锭冶炼坩埚、玻璃窑炉匝板砖、导弹天线罩,电子类产品等高科技行业。

但熔融石英陶瓷也存在着一些致命问题,如力学强度较低、结晶化、成型困难等问题。

因此本文重点解决此类问题。

由于熔融石英属脊性粉料,塑性极低,而采用先进的初凝成型技术,可以有效地解决熔融石英陶瓷成型困难问题。

论文在前人研究的基础上,制备的熔融石英浆料体系中加入有机单丙烯酰胺%、引发剂过硫酸铵.%、固相含量%,且浆料中调节在之间。

成型后的生坯密度达./,强度达。

于℃~℃烧结,保温时间.~。

研究结果表明:利用注凝成型技术能够制备高强度、高密度、高耐酸性、高抗热震性的熔融石英陶瓷材料。

此外还分别加入、、这三种不同添加剂,以研究对熔融石英陶瓷的增%、 %强作用,并初步探讨了增强机理。

结果表明:当加入量分别为%、时,其增强效果为最佳,借助于、和力学性能测试等手段,发现其增强机理应该是第二相杂质与基体反应形成液相补强和颗粒弥散两种机制。

本文研究了影响生坯、和熟坯性能的因素;通过比较其体积密度、抗弯强度、耐酸腐蚀性和抗热震性能,以及和分析,初步探讨了影响熔融石英陶瓷析晶的因素和析晶过程。

关键词:熔融石英陶瓷;注凝成型;析晶;增强剂;耐酸腐蚀;抗热震性桂林理工大学硕士学位论文.,, . ,,, ,,., ,. ,, ,,, ,.,. , .%. ,.聊 % , .%, ℃~℃./.., .,曲豇,曲 .曲,, , :..%、砒%、叭%,,. , ,, ,.:;删;;;;研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书独创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

2024年熔融石英市场发展现状

2024年熔融石英市场发展现状

2024年熔融石英市场发展现状引言熔融石英是一种高纯度、高熔点的石英产品,具有优异的物理性能和化学稳定性,在多个行业中有广泛的应用。

本文将对熔融石英市场的发展现状进行分析和总结,旨在为相关行业提供市场参考和发展战略。

市场规模与增长趋势熔融石英市场的规模逐年扩大,并呈现出稳定增长的趋势。

这主要是由于熔融石英在半导体、光电、化工等领域中的广泛应用。

根据市场研究报告数据,预计未来几年熔融石英市场将继续保持稳定增长。

应用行业分析半导体行业作为半导体制造的重要材料,熔融石英在该行业中的需求量持续增加。

半导体行业对熔融石英的纯度和物理性能要求极高,因此市场上主要供应商都在不断提高产品质量和技术水平,以满足行业需求。

熔融石英在光电行业中的应用非常广泛,主要用于光学镀膜、激光器、光导纤维等方面。

随着消费电子产品市场的不断扩大和新技术的发展,光电行业对熔融石英的需求也在逐年增加。

化工行业在化工行业中,熔融石英主要用于制备高纯度化学试剂和反应容器的材料。

随着化工行业对产品质量要求的提高,对熔融石英的需求也在不断增加。

市场竞争格局熔融石英市场的竞争程度较高,主要供应商包括Quartz Corporation、Heraeus、Momentive等。

这些公司以其优质的产品和技术优势在市场上占据一定份额。

同时,市场上还存在一些中小型企业,它们通过降低成本和灵活的供应链管理来实现竞争。

市场发展趋势新兴市场潜力随着新兴产业的快速发展,如光伏、智能手机等,对熔融石英的需求正在不断增加。

这些新兴市场对高纯度熔融石英产品的需求量较大,将成为市场的重要增长点。

市场上的主要供应商在产品质量、生产技术和工艺上一直保持着创新。

技术创新不仅有助于提高产品性能,还能够降低成本,提升市场竞争力。

未来,随着科技的进步,熔融石英产品的技术水平和性能将得到进一步提升。

可持续发展在全球环保和可持续发展的背景下,熔融石英行业也在积极推进资源的可持续利用和环境保护。

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熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加,特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果,在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破,是目前较为理想的工程应用材料。

熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760 C以上温度熔融,随后快速冷却而制得的。

此过程将晶型SiO2 转变为非晶型的玻璃熔体。

熔融石英熔化温度约1713C,导热系数低,热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的,因而它具有极高的热震稳定性。

所以,在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂,是理想的熔模铸造制型的耐火材料,可作为面层或背层涂料用的耐火材料,以及撒砂材料。

熔融石英会部分或全面提高型壳性能。

熔融石英热膨胀系数小,有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形,利于确保铸件尺寸稳定。

熔融石英纯净度高,所配涂料稳定性好;型壳高温抗蠕变能力提高。

熔融石英温度较低时的导热性较差,热容量小,仅为锆砂的一半,大多数金属液对它的润湿性较差,使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙,热导率进一步减小,有利于壁薄铸件充型。

在高温下熔融石英的透明度高,能通过辐射传热,使其导热能力超过硅酸铝类壳。

而使铸件冷却较快,更易获得健全铸件。

铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型,同时体积产生骤变,使型壳出现无数裂纹,强度剧降,有利于脱壳进行。

熔融石英为酸性,能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。

熔模铸造用熔融石英,其中SiO2所占的质量分数应为% 配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50% (质量分数),200目和120目粉各占25% (质量分数)。

①为0C〜1200C间的膨胀系数平均值。

②400C的热导率。

③1200C热导率。

熔融石英及制品有三大特点:在所有耐火材料中,线膨胀系数最小(在1000 C的热胀率);热导率最低,在1000 C 热导率(m・K)(cm- s・C);抗热震性最好(在1200C〜水冷的抗震性),10次都不产生裂纹。

二、熔融石英涂料配制使用操作工艺(一)本操作工艺适用于硅溶胶,制壳的表面层或过渡层。

(二)本工艺使用的硅溶胶同锆英粉涂料即SQ230%(三)本工艺操作中的润湿剂,消泡剂同锆英粉涂料。

(四)本操作中使用的流杯粘度计为詹氏(Zahn)5#杯,出口孔径为①。

(五)涂料配制:1、熔融石英粉的配制,320目(网号:)275目(网号:)200 目(网号:)120 目(网号:)熔融石英粉中的SiO2 的质量分数为%以上。

其中:320 目占50%,200 目占25%,120 目占25%,百分数的计算为质量分数,即重量比例。

2、涂料粘度为50~60 秒,严格控制不得低于50秒,60 秒时是最佳粘度。

它可获得最好的表面光洁度铸件;用于生产碳钢或430 系列时粘度可以降到40 秒。

六)挂砂:1、用熔融石英砂80~100 目(50~100 目)50%,用刚玉砂80 目,50%。

2、用熔融石英砂80~100 目(50~100 目)100%,(50~100 目)3、用刚玉砂80 目100%。

以上 3 种挂砂都可以采用,只是铸件根据的不同,结合表面质量在生产现场机动操作。

七)注意事项:1、涂料配制严格控制比例,不得有随意性,严格现场的操作跟踪。

流杯粘度测量要准确,每次做面层前必须测量粘度。

2、需要做二层面层时,第二次即过渡层时,涂料粘度为28~36 秒。

3、表面制壳技术是认真、细致的操作技术,要保证涂料厚度均匀一致,否则会生产出有渗透性或麻点的铸件。

挂砂重力相对一致均匀,面面俱到。

4、熔融石英湿膜情况下的面层在不同粘度下的厚度为:50秒粘度为,40秒粘度为,30 秒粘度为,20 秒粘度为。

5、熔融石英砂:50~100 目为国家标准网号的~号,筛孔尺寸为ASTME11 -70的〜。

6、第二层的挂砂可同原锆英粉面层工艺时的操作一致,也可用30〜50 目(筛孔尺寸〜)的熔融石英砂。

三、熔融石英——制壳耐火材料新秀熔融石英在精铸中应用虽然已有相当长的历史,但以往主要用作陶瓷型芯,用作型壳则主要用于面层,背层很少使用。

这种状况近10 年来在美、欧各国有很大改变。

2001 年美国著名耐火材料生产厂商Minco 公司,公布了对美国熔模铸造企业制壳耐火材料使用现状的调查统计数据,各种耐火材料消耗量所占比例(质量分数)大致如下:铝- 硅系耐火材料55%;熔融石英30%;刚玉9%,锆石6%。

可见在美国精铸业中,熔融石英异军突起,现已是仅次于铝-硅系材料,远远超过锆石等其他耐火材料,迅速成为制壳耐火材料的新秀。

1 、熔融石英与铝- 硅系材料的比较2000年Mincolnc.在美国第48届精铸年会和INCAST杂志2001 年第3 期上发表论文,对熔融石英和铝- 硅系耐火材料进行了全面的分析对比。

型壳质量熔融石英密度为cm3,铝-硅系材料为cm3,,故同样厚度型壳,前者质量明显小于后者,有利于减轻工人劳动强度和机械手操作。

热膨胀率图 1 和图2 所示分别为脱蜡和焙烧过程中,这 2 种材料热膨胀率的比较。

热膨胀系数小是熔融石英的一个很大的优点,有利于减小加热时型壳内外因温度差造成的热应力,因而有利于防止脱蜡和焙烧过程中型壳开裂和变形。

同时,对提高铸件尺寸精度也甚为有利。

所以,铸造尺寸公差要求严格的产品,就更适合采用熔融石英。

I •脱蜡过程中2种材科热锣轶率的比较2 培烧过程中2种材料然够帐率的比较力学性能和透气性表1所列为2种材料制得型壳的力学性能和透气性比 较,结果显示,湿强度(抗弯强度)和断裂韧度,熔融石英 型壳稍低于铝-硅系型壳,但透气性却远高于铝 -硅系型壳表1熔融石英和铝硅系材料型壳性能比较型壳材料熔融石英粉+30#/50# 熔融 石英砂莫莱卡特粉+ 16#/30# 莫莱 卡特砂熔融石英粉+ 16#/30#莫莱卡特砂试样厚度/mm5上 205*10.0_ 057638O2 0 2 4 6 8鹿77-0.七曼事墨・蓝200咼温抗蠕变能力当采用熔融石英撒砂代替铝-硅系材料时型壳高温抗蠕变能力提高(见图3)熔融石英在高温下(约1200 C)结晶化转变可作为这种现象的一种解释(见图4)。

时何%图3不同材科在高湛下变形量的比較200 400 600 BOO t 000 1 200保迫2 h)ffi 4 悻融石英型売在加找过程中的相变脱壳性容易脱壳和清理是熔融石英迅速崛起的最重要原因。

不同材料型壳残留强度试验结果见表2。

可见熔融石英型壳残留强度大大低于铝 -硅系材料。

这是因为熔融石英大约在 1200 C 高温下会转变为方石英。

实践证明,在浇注温度下, 型壳中大约有 70%§融石英转变为方石英。

当型壳温度下降 至300 C 左右,方石英又由高温型转变为低温型,同时体积 骤变(见图4)无数裂纹随之产生,型壳强度剧降,于是, 脱壳性大为改善。

此外,对于全铝 -硅系型壳来说,如采用碱煮、碱爆等化学清理方法,碱溶液只能溶解粘结剂中的二 氧化硅,对耐火粉、粒料却无能为力。

但对熔融石英型壳来 说,无论粘结剂还是耐火材料,碱都有强烈的腐蚀作用。

试 验表明,在质量分数为 50%勺KOH 熔液中沸腾碱煮,全熔融 石英型壳经109min 就大部分溶解,而铝-硅系耐火砂、粉则 看不出有什么变化。

所以,采用熔融石英,有利于碱煮、碱烧结方石英比方杠英榕變(高迴甲-低卷刖) 三2 0 2 4爆等化学清理。

减少耗碱量,提高效率表2熔融石英和铝-硅系型壳残留强度对比MPa充型难易当温度低于600C时,熔融石英热导率较铝-硅系材料差(见图5),而比热容又只有锆石的一半,这些因素都有利于薄壁铸件的充型。

但温度高于600C,由于熔融石英透明度高(夜间浇注时,甚至可透过型壳看见其中流动的钢液),因此辐射散热快,铸件冷却快,更容易获得健全致密的铸件,这对于铸造铝合金薄壁件甚为有利,但同时也会使铸件产生裂纹的趋向增加。

与铝-硅系耐火材料比较,尽管熔融石英有着上述诸多 优点,但毕竟价格较贵,是否采用,各厂可自行权衡。

如何 使用,是用于面层,还是用于背层;是单独用,还是与其他 材料混合用;是用粉料,还是用作撒砂料;都需要根据具体 情况,才能获得最佳效果。

2、熔融石英和锆石的比较Jerry D.发表于2002年美国第50届精铸年会的论文, 对用于精铸面层的2种主要耐火材料 熔融石英和锆石进 行了全面的分析对比。

锆石的优缺点 2.1.1锆石的优点(1) 锆石粉粒度分布宽,一般无需级配,配制成的涂料浆流变性就很适合涂挂,涂料覆盖性、流平性均属一流。

此外,由于密度大,空料时涂料浆流淌快。

(2) 锆石砂粒形好,多为球形(见图6),流动性好, 容易充填蜡模上的孔洞、凹槽等不易充填的部位,很适合作为面层撒砂料。

图6 At 駁君英今舸辖石砂的粒形时比2.1.2锆石的缺点图5 2辞材瑕的热导率比较h h h a ead(1)经常发生周期性货源短缺,供应紧张,价格较贵。

(2)由于锆石是天然矿产,所以含有某些有机物和其他杂质在所难免。

其中有的(特别是FaQ、磷酸钙等)会和涂料中的粘结剂、添加剂或其他耐火材料反应,造成涂料浆PH改变而迅速老化变质,铸件表面也容易出现硅酸铁黑褐色斑疤或丘疹。

(3)由于环保法规越来越严格,近来,美、欧各国普遍更加关注锆石中放射性元素可能造成的环境问题,这又可能使其价格进一步攀升。

熔融石英的优缺点2.2.1熔融石英的优点(1)熔融石英的价格比锆石便宜,加上密度又比锆石低得多(前者cm3,后者~cmi),所以,用熔融石英代替锆石,可降低制壳成本。

(2)熔融石英原材料经过精选,再经电弧重熔,并剔除方石英,因此杂质少,纯度高(见表3)。

所以涂料浆稳定性向来不成问题。

实践证明,熔融石英一硅溶胶涂料稳定性通常可长达1年以上。

表3美国Minco公司制壳用熔融石英粉的化学成分(沁(3)高温晶化,低温相变,使铸件表面容易清理干净2.2.2熔融石英的缺点(1)粉料粒度分布范围窄,再加上密度小,不利于涂料流淌、滴落;由于熔融石英涂料浆透明度高,使操作者难于识别涂料厚度和均匀程度。

(2)作为面层撒砂,熔融石英砂粒形为多角形(见图6),再加上密度小,容易架桥,形成浮砂。

应用熔融石英应注意的一些问题采用熔融石英作面层耐火材料需要特别注意它的适用范围。

从热力学角度考虑,在高温条件下,某些金属和合金元素会和二氧化硅反应,例如,航空结构件的重要合金材料IN-718 中,铌就会与二氧化硅起反应,置换出硅而污染合金。

许多高温合金中都含有的铝、钛等活性元素,或铪、锆和镧等强化元素,以及铝- 锂合金中的锂等,在浇注温度下也都有和二氧化硅反应的可能性。

但从动力学角度考虑,还存在一个反应速度问题。

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